10.4轴的设计 1、教学目的:掌握轴的设计的两种方法 2、重点与难点 重点:设计计算法 难点:轴的受力分析及弯扭组合强度计算 3、教学手段与方法:板书 、设计方法通常有类比法和设计计算法两种。 1类比法 这种方法是根据轴的工作条件,选择与其类似的轴进行类比及结构设计,画出轴的零件 图。用类比法设计轴一般不进行强度计算。类比法较为常用,但有时这种方法也会带有一定 的盲性。 2设计计算法 用设计计算法设计轴的一般步骤为: (1)根据轴的工作条件选择材料,确定许用应力。 (2)按扭转强度估算出轴的最小直径。 (3)设计轴的结构,绘制出轴的结构草图。具体内容包括以下几点: 1)根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式 2)确定各轴段的直径 3)确定各轴段的长度 4)根据有关设计手册确定轴的结构细节,如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸 (4)按弯扭合成进行轴的强度校核。一般在轴上选取2~3个危险截面进行强度校核 若危险截面强度不够或强度裕度太大,则必须重新修改轴的结构 (5)修改轴的结构后再进行校核计算。这样反复交替地进行校核和修改,直至设计出 较为合理的结构 (6)绘制轴的零件图 需要指出的是:(1)一般情况下设计轴时不必进行轴的刚度、振动、稳定性等校核。如需进 行轴的刚度校核时,也只作轴的弯曲刚度校核。(2)对用于重要场合的轴、高速转动的轴应 采用疲劳强度校核计算方法进行轴的强度校核。举例10。2 例10.1设计图10.20所示的斜齿圆柱 齿轮减速器的从 动轴(Ⅱ轴)。已知传递功率P=8kM, 从动齿轮的转速 n=280r/min,分度圆直径d=265mm,圆 周力 F1=2059N,径向力F=763.8N,轴 向力 F。=405.7N。齿轮轮毅宽度为60mm, 工作时单向运 图10.20单级齿轮减速器 转,轴承采用深沟球轴承 解 (1)选择轴的材料,确定许用应力 由已知条件知减速器传递中小功率,对材料无特殊要求,故选用45钢并经调质处理。 由表104查得强度极限og=650Mp,由表102得许用弯曲应力[]=60MPa10.4 轴的设计 1、教学目的：掌握轴的设计的两种方法 2、重点与难点： 重点：设计计算法 难点：轴的受力分析及弯扭组合强度计算 3、教学手段与方法：板书 一、设计方法通常有类比法和设计计算法两种。 1.类比法 这种方法是根据轴的工作条件，选择与其类似的轴进行类比及结构设计，画出轴的零件 图。用类比法设计轴一般不进行强度计算。类比法较为常用，但有时这种方法也会带有一定 的盲性。 2.设计计算法 用设计计算法设计轴的一般步骤为： （1）根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。 （2）按扭转强度估算出轴的最小直径。 （3）设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。具体内容包括以下几点： 1）根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式； 2）确定各轴段的直径； 3）确定各轴段的长度； 4）根据有关设计手册确定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸。 （4）按弯扭合成进行轴的强度校核。一般在轴上选取 2～3 个危险截面进行强度校核。 若危险截面强度不够或强度裕度太大，则必须重新修改轴的结构。 （5）修改轴的结构后再进行校核计算。这样反复交替地进行校核和修改，直至设计出 较为合理的结构。 （6）绘制轴的零件图 需要指出的是：（1）一般情况下设计轴时不必进行轴的刚度、振动、稳定性等校核。如需进 行轴的刚度校核时，也只作轴的弯曲刚度校核。（2）对用于重要场合的轴、高速转动的轴应 采用疲劳强度校核计算方法进行轴的强度校核。举例 10。2 例 10.1 设计图 10.20 所示的斜齿圆柱 齿轮减速器的从 动轴（ 轴 ）。已知传递功率 P = 8kM ， 从动齿轮的转速 n=280r/min，分度圆直径 d = 265mm ，圆 周力 F1 = 2059N ，径向力 Fr = 763.8N ，轴 向力 Fa = 405.7N 。齿轮轮毂宽度为 60mm， 工作时单向运 图 10.20 单级齿轮减速器 转，轴承采用深沟球轴承。 解 （1）选择轴的材料，确定许用应力 由已知条件知减速器传递中小功率，对材料无特殊要求，故选用 45 钢并经调质处理。 由表 10.4 查得强度极限 σB= 650MPa，由表 10.2 得许用弯曲应力    −1b =60 MPa